董誠(chéng)春

（北京橡膠研究設(shè)計(jì)院）

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簡(jiǎn)述動(dòng)態(tài)脫硫工藝及配方

董誠(chéng)春

（北京橡膠研究設(shè)計(jì)院）

將廢輪胎橡膠的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)（彈性體）經(jīng)化學(xué)和機(jī)械加工，切斷硫鍵，而成為線型結(jié)構(gòu)（塑性體），俗稱再生橡膠。生產(chǎn)再生橡膠最關(guān)鍵的工藝就是脫硫。今將本人近年研究的情況簡(jiǎn)述如下。

廢輪胎；動(dòng)態(tài)脫硫；再生橡膠。

一、動(dòng)態(tài)脫硫工藝

1、加料順序

脫硫工藝的加料順序很重要，以動(dòng)態(tài)脫硫罐為例，有不少個(gè)體再生膠小廠，無(wú)人懂化學(xué)和物理的基本知識(shí)，他們的加料順序是先加水，像煮米飯一樣，再加膠粉、陶土等填料、最后加活化劑、軟化劑等，如此加料順序是不科學(xué)的，是錯(cuò)誤的，因?yàn)槿绱思恿享樞?，膠粉表面難與軟化油、活化劑密切接觸，因被水隔離，降低了活化劑、軟化劑的作用，軟化油不能被膠粉完全吸收，膨脹膠粉，因此切斷硫鍵困難，在開(kāi)煉機(jī)上捏煉時(shí)，油在輥筒表面，脫硫后的膠粉不包輥壓不成片，如同豆腐渣。合理的科學(xué)的加料順序應(yīng)該是：脫硫罐應(yīng)開(kāi)動(dòng)攪拌機(jī)，在不斷攪拌并在100℃以上的情況下首先加膠粉，再加活化劑，攪拌3分鐘后才可加松香和軟化油，再攪拌10分鐘后才可加填料，最后加水，如此加料順序可以使膠粉與活化劑、松香、軟化油密切接觸，便于化學(xué)法切斷硫鍵，此加料順序生產(chǎn)的再生膠質(zhì)量高而且穩(wěn)定。本人設(shè)計(jì)的再生膠廠是在動(dòng)態(tài)脫硫罐前安裝-臺(tái)與脫硫罐規(guī)格相匹配的夾套可加熱至 100℃的攪拌機(jī)，所有原料（水除外）按以上順序添加，預(yù)先在此攪拌機(jī)中攪拌60分鐘以上，混合均勻后進(jìn)入脫硫罐，再加水，采用此加料順序可減少脫硫時(shí)間，而且生產(chǎn)的再生膠質(zhì)量更高更穩(wěn)定。

2.正脫硫點(diǎn)

輪胎硫化有正硫化點(diǎn)，輪胎的正硫化點(diǎn)可用儀器測(cè)出，但廢橡膠脫硫測(cè)正脫硫點(diǎn)的儀器，目前還沒(méi)有，只有用同-配方，依靠多次作不同脫硫條件的試驗(yàn)，根據(jù)檢測(cè)再生膠的物理機(jī)械性能確定正脫硫點(diǎn)，達(dá)到正脫硫點(diǎn)生產(chǎn)的再生膠的物理機(jī)械性能最好。舉例如下：

某再生膠廠作正脫硫點(diǎn)試驗(yàn)的情況如下：

試驗(yàn)日期：2014年12月28日

脫硫罐規(guī)格:4立方米，導(dǎo)熱油加熱，最大工作壓力：2.7Mpa。

用途：再生膠用作鞋底。

脫硫配方:鋼絲輪胎膠粉 1200kg，活化劑（460）3kg。

液體煤焦油 100kg，固體煤焦油 100kg，油酸 5kg。

陶土 40kg，輕鈣 80kg。

脫硫條件: 壓力/kg 23～24。

評(píng)價(jià)：同一配方作了三次不同保壓時(shí)間的試驗(yàn)，試驗(yàn)證明3號(hào)壓力23～24kg，保壓時(shí)間55分鐘是該配方的正脫硫點(diǎn)，物理性能及門尼粘度達(dá)到最優(yōu)水平。3號(hào)膠捏煉很容易，兩遍即包輥，兩輥壓出來(lái)的再生膠像綢緞一樣細(xì)，拉力很大連續(xù)不斷進(jìn)入2號(hào)機(jī)！見(jiàn)照片，壓膠時(shí)的照片如下：

注意事項(xiàng):

⑴不同的配方，其正脫硫點(diǎn)也不同，需經(jīng)試驗(yàn)確定其正脫硫點(diǎn)。

⑵當(dāng)原料改變時(shí)，特別是活化劑的品種牌號(hào)改變時(shí)，其正脫硫點(diǎn)也會(huì)改變。

⑶當(dāng)脫硫設(shè)備改變時(shí)，其正脫硫點(diǎn)也會(huì)改變。⑷當(dāng)季節(jié)改變時(shí)，其正脫硫點(diǎn)也需要微調(diào)。⑸操作工人應(yīng)嚴(yán)格執(zhí)行操規(guī)程，時(shí)刻注意溫度壓力的變化。有的小廠白班作的質(zhì)量很好，夜班作的質(zhì)量很差，不是過(guò)了正脫硫點(diǎn)就是不到正脫硫點(diǎn)，其再生膠的物理性能很差。其原因是工人睡覺(jué)了，其脫硫罐的壓力不是高了就是低了。

二、脫硫配方及物理性能

1、設(shè)備：8立方米電加熱動(dòng)態(tài)脫硫罐

配方:

胎頂膠 2200kg；

固體煤焦油 40kg；

液體煤焦油 330kg；

松香 15kg；

活化劑930 18kg；

水 560kg。

脫硫條件：壓力25 Mpa停電，保壓10分鐘，壓力28Mpa放氣。

物理性能：拉伸強(qiáng)度 13.3Mpa，扯斷伸長(zhǎng)400%，硬度（邵爾A）68，門尼［ML（1+4）100℃］68。

2、設(shè)備：8立方米電加熱動(dòng)態(tài)脫硫罐

配方：

鋼絲膠 2200kg；

固體煤焦油 40kg；

液體煤焦油 330kg；

松香 15kg；

輕鈣 40kg；

黒樹(shù)脂 30kg；

活化劑930 15kg；

水 560kg。

脫硫條件：壓力25Mpa停電，保壓10分鐘，壓力28 Mpa放氣。

物理性能：拉伸強(qiáng)度 11.73Mpa，扯斷伸長(zhǎng)413%，硬度（邵爾A）64，門尼［ML（1+4）100℃］42。

3、設(shè)備：4立方米導(dǎo)熱油加熱動(dòng)態(tài)脫硫罐

配方：

鋼絲輪胎膠粉 1200kg；

液體煤焦油 100kg；

固體煤焦油 100kg；

油酸 5kg；

陶土 40kg；

輕鈣 80kg；

活化劑 4603kg。

脫硫條件：壓力23～24 Mpa，保溫55分鐘

物理性能：拉伸強(qiáng)度 8.73Mpa，扯斷伸長(zhǎng)357%，硬度（邵爾A）74，門尼［ML（1+4）100℃］43.5。

4、設(shè)備： 4立方米導(dǎo)熱油脫硫罐

配方：

鋼絲膠（26目） 1100kg；

固體煤焦油 20kg；

液體煤焦油 190kg；

松香 8kg；

輕鈣 20kg；

活化劑460 3kg；

水 220kg。

脫硫條件：壓力25 Mpa?；穑?3分鐘慢放氣。

脫硫罐壓力：封蓋至20Mpa，163分鐘，

20～22 Mpa 11分鐘，22～25 Mpa 16分鐘，

壓力25 Mpa保壓 13分鐘

膠好壓：1號(hào)車兩遍包輥，1號(hào)車至2號(hào)車再至3號(hào)車，膠簿片不斷。

物理性能：拉伸強(qiáng)度9.5Mpa，扯斷伸長(zhǎng)340%，硬度（邵爾A）64，門尼［ML（1+4）100℃］42。

5、設(shè)備：4立方米導(dǎo)熱油脫硫罐

配方：

鋼絲膠（26目） 1100 kg；

固體煤焦油 120kg；

液體煤焦油 120kg；

松香 8kg；

活化劑460 3kg；

水 220kg。

脫硫條件：壓力25Mpa爐?；?，保壓15分鐘慢放氣。

壓力：封蓋至20Mpa，163分鐘，

20～22 Mpa 11分鐘，

22～25 Mpa 16分鐘，

壓力25 Mpa保壓 15分鐘

膠好壓：1號(hào)車兩遍包輥，1號(hào)車至2號(hào)車再至3號(hào)車膠簿片不斷

物理性能：拉伸強(qiáng)度 10.7Mpa，扯斷伸長(zhǎng)295%，硬度（邵爾A）74

6、設(shè)備：6立方米電加熱動(dòng)態(tài)脫硫罐

配方：

鋼絲膠粉 1650kg；

芳烴油 300kg；

油酸 7.5kg；

松香 15kg；

活化劑（480） 1.5kg；

水 350kg。

脫硫條件：壓力21 Mpa，保壓40分鐘升至28Mpa，29 Mpa放氣排料。

物理性能：拉伸強(qiáng)度10Mpa，扯斷伸長(zhǎng)350%，硬度（邵爾A）62，門尼［ML（1+4）100℃］40。

7、設(shè)備：4立方米導(dǎo)熱油脫硫罐

配方：

鋼絲膠（26目） 1100kg；

膠邊膠粉 200kg；

活化劑（920） 9kg；

液體煤焦油 440kg；

黑松香 20kg；

黑樹(shù)脂 60kg；

輕鈣 160kg；

水 300kg。

脫硫條件：壓力20～24 Mpa，保壓40分鐘。

物理性能：拉伸強(qiáng)度8.2Mpa，扯斷伸長(zhǎng)406%，硬度（邵爾A）66，門尼［ML（1+4）100℃］40。

8、設(shè)備：4立方米導(dǎo)熱油脫硫罐

配方：無(wú)味膠

鋼絲膠（26目） 1100kg；

膠邊膠粉 200kg；

活化劑（920） 9kg；

液體煤焦油 400kg；

黑松香 20kg；

黑樹(shù)脂 60 kg；

輕鈣 160kg；

除味劑1 13kg；

水 300kg。

脫硫條件：壓力20～24 Mpa，保壓40分鐘。

物理性能：拉伸強(qiáng)度7.8Mpa，扯斷伸長(zhǎng)418%，硬度（邵爾A）68，門尼［ML（1+4）100℃］43。

9、設(shè)備：4立方米導(dǎo)熱油脫硫罐

配方：無(wú)味膠

鋼絲膠（26目） 1100kg；

膠邊膠粉 200kg；

活化劑（920） 9kg；

芳烴油 180kg；

黑松香 20kg；

黑樹(shù)脂 60kg；

輕鈣 160kg；

除味劑1 13kg；

除味劑2 12.5 kg，

水 300kg。

脫硫條件：壓力20～24 Mpa，保壓40分鐘。

物理性能：拉伸強(qiáng)度8.5Mpa，扯斷伸長(zhǎng)370%，硬度（邵爾A）68，門尼［ML（1+4）100℃］44。

10、設(shè)備：4立方米導(dǎo)熱油脫硫罐

配方：

鋼絲膠（26目） 1100kg；

膠邊膠粉 300kg；

活化劑（920） 9kg；

液體煤焦油 200kg；

固體煤焦油 200；

黑松香 20kg；

黑樹(shù)脂 90kg；

輕鈣 100kg；

陶土 100 kg；

水 300kg。

脫硫條件：壓力20～24 Mpa，保壓40分鐘。

物理性能：拉伸強(qiáng)度9.3Mpa，扯斷伸長(zhǎng)395%，硬度（邵爾A）72，門尼［ML（1+4）100℃］48。

11、設(shè)備：4立方米導(dǎo)熱油脫硫罐

配方

胎面膠 1300kg；

內(nèi)胎膠 200kg；

煤焦油 200kg；

輕鈣 40kg；

黑松香 20kg；

B-450活化劑 2kg；

810活化劑 30kg。

脫硫工藝：動(dòng)態(tài)脫硫（導(dǎo)熱油加熱），壓力：1.3Mpa，保溫90分鐘。

物理機(jī)械性能：拉伸強(qiáng)度8.6Mpa，扯斷伸長(zhǎng)率384%

12、設(shè)備：4立方米導(dǎo)熱油脫硫罐

配方

全鋼絲胎膠 1500kg；

液體煤焦油 300kg；

固體煤焦油 70kg；

松香 25kg；

輕鈣 40kg；

B-450活化劑 2kg；

810活化劑 30kg。

脫硫工藝：動(dòng)態(tài)脫硫（導(dǎo)熱油加熱）；壓力1.3Mpa，保溫：90分鐘。

物理性能：拉伸強(qiáng)度9.5Mpa，扯斷伸長(zhǎng)率371%。

13、設(shè)備：6立方米導(dǎo)熱油脫硫罐

配方：

廢三元乙丙膠粉（40目） 100 kg；

830活化劑 3.2 kg；

重油 6 kg；

妥爾油 6 kg；

除味劑 2 kg；

水 適量。

動(dòng)態(tài)脫硫工藝：壓力2.4Mpa，保溫3小時(shí)。

檢測(cè)配方：硫化條件：160℃×20分鐘。（檢測(cè)配方中材料用量為質(zhì)量份數(shù)）

三元乙丙再生膠 300；

氧化鋅 9；

硫黃 3.6；

硬脂酸 3；

促進(jìn)劑M 3；

促進(jìn)劑ZDC 3；

促進(jìn)劑BZ 3；

促進(jìn)劑TMTD 2.1。

物理機(jī)械性能：拉伸強(qiáng)度10.7Mpa（國(guó)家標(biāo)準(zhǔn):≥6.0），扯斷伸長(zhǎng)率：360%（國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)：≥260），硬度（邵爾A）60。

注：1、三元乙丙再生橡膠的物理性能與廢橡膠制品的含膠率關(guān)系密切，本試驗(yàn)所用廢密封條含膠率為35%以上。

2、物理性能大大超過(guò)GB/T 13460-2008國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。

14、設(shè)備：6立方米導(dǎo)熱油脫硫罐

配方

廢丁腈膠手套 100kg；

黑松香 10kg；

450活化劑 1 kg；

880活化劑 2 kg；

軟化劑 70 kg；

水 適量。

動(dòng)態(tài)脫硫工藝：壓力2.2Mpa，保溫2小時(shí)。

注：脫硫后的膠較軟，壓煉、精煉容易，可縮短壓膠時(shí)間50%，因此可節(jié)約電能50%，提高生產(chǎn)效率50%。

物理性能：拉伸強(qiáng)度 10.5Mpa（國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)≥7.5），扯斷伸長(zhǎng)率520%（國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)≥280），硬度（邵爾A）56

15、設(shè)備：6立方米導(dǎo)熱油脫硫罐

配方

尼龍全胎18目膠粉 2000kg；

煤焦油 360kg；

黑松香 40kg；

910活化劑 8kg；

水 適量。

脫硫工藝：壓力18～22Mpa，保溫100分鐘。

物理性能：拉伸強(qiáng)度11.99Mpa，扯斷伸長(zhǎng)率430%，硬度（邵爾A）61，門尼粘度［ML（1+4）100℃］33。

16、設(shè)備：8立方米導(dǎo)熱油脫硫罐

配方

尼龍全胎18目膠粉 2000kg；

煤焦油 360kg；

黑松香 40kg；

910活化劑 8kg；

水 適量。

物理性能：拉伸強(qiáng)度11.99Mpa，扯斷伸長(zhǎng)率430%，硬度（邵爾A）61，門尼粘度［ML（1+4）100℃］33，密度1.19g/cm3。

17、設(shè)備：6立方米導(dǎo)熱油脫硫罐

配方

尼龍?zhí)ロ斈z粉16目 1500kg；

煤焦油 270 kg；

黑松香 30 kg；

920活化劑 6 kg；

水 適量。

脫硫工藝：加熱升壓至2.5Mpa；保壓10分鐘。

物理性能：拉伸強(qiáng)度 16.5Mpa，扯斷伸長(zhǎng)率460%，門尼粘度［ML（1+4）100℃］70。

18、設(shè)備：6立方米導(dǎo)熱油脫硫罐

配方

鋼絲胎頂膠粉16目 1500 kg；

焦油 270 kg；

黑松香 30 kg；

920活化劑 6kg；

水 適量。

脫硫工藝：加熱升壓至2.5Mpa，保壓10分鐘。

物理性能：拉伸強(qiáng)度 14.5Mpa，扯斷伸長(zhǎng)率450%，門尼粘度［ML（1+4）100℃］70。

19、設(shè)備：6立方米導(dǎo)熱油脫硫罐

配方

普通鋼絲輪胎膠粉24目 1500 kg；

煤焦油 270 kg；

黑松香 30 kg；

920活化劑 6kg；

水 適量。

脫硫工藝：加熱升壓至2.5Mpa；保壓10分鐘。

物理性能：拉伸強(qiáng)度 12.5Mpa，扯斷伸長(zhǎng)率420%，門尼粘度［ML（1+4）100℃］68。

20、6立方米導(dǎo)熱油脫硫罐

配方

尼龍全胎18目膠粉 1500kg；

煤焦油 270kg；

910活化劑 8kg；

輕質(zhì)碳酸鈣 40kg；

水 適量。

脫硫工藝：加熱升壓至1.8～2.2Mpa；保壓時(shí)間100分鐘。

物理性能：拉伸強(qiáng)度 12.1Mpa，扯斷伸長(zhǎng)率420%，門尼粘度［ML（1+4）100℃］40。

三、結(jié)語(yǔ)

1.脫硫罐加料順序非常重要，如果加料順序不科學(xué)，生產(chǎn)的再生膠質(zhì)量低劣。

2.經(jīng)試驗(yàn)確定正脫硫點(diǎn)非常必要，采用正脫硫點(diǎn)生產(chǎn)的再生膠質(zhì)量最優(yōu)。

3.以上20個(gè)脫硫配方及工藝，包括不同規(guī)格的脫硫罐及生產(chǎn)不同品質(zhì)（包括高、中、低強(qiáng)力及無(wú)味膠）的再生膠供讀者參考。

4.其他脫硫設(shè)備也可參考此文的機(jī)理。

黑貓朝陽(yáng)基地?cái)M增加炭黑產(chǎn)能6萬(wàn)噸

江西黑貓?zhí)亢诠窘瞻l(fā)布其朝陽(yáng)生產(chǎn)基地搬遷并技改擴(kuò)產(chǎn)的公告，擬以此次搬遷為契機(jī)，利用自有資金進(jìn)行技術(shù)改造和產(chǎn)能擴(kuò)建工程。該項(xiàng)目全部達(dá)產(chǎn)后，黑貓朝陽(yáng)基地的炭黑產(chǎn)能將達(dá)12萬(wàn)噸。新廠址在朝陽(yáng)市龍城區(qū)工業(yè)園區(qū)內(nèi)，靠近錦州-朝陽(yáng)高速公路，毗鄰101國(guó)道，交通十分便利。同時(shí)，新址周邊煤炭焦化和石油煉化企業(yè)較多，能保證炭黑生產(chǎn)用原料油的充足供應(yīng)。

黑貓朝陽(yáng)基地現(xiàn)有3條生產(chǎn)線，年產(chǎn)炭黑6萬(wàn)噸并配套6MW尾氣發(fā)電機(jī)組。本著搬遷不影響生產(chǎn)的原則，擬在新址投資建設(shè)完成1條4萬(wàn)噸炭黑生產(chǎn)線后，再啟動(dòng)搬遷原廠現(xiàn)有的2×2萬(wàn)噸/年軟、硬質(zhì)炭黑線，最終根據(jù)市場(chǎng)的需求狀況再投資建設(shè)一條4萬(wàn)噸生產(chǎn)線。（景德）

∶ 董誠(chéng)春（1936），男，武漢市人，北京橡膠工業(yè)研究設(shè)計(jì)院高級(jí)工程師（已退休），從事輪胎等橡膠制品及廢橡膠綜合利用的研究開(kāi)發(fā)工作，在橡膠專業(yè)期刊上發(fā)表論文有五十余篇，參加合編了六本橡膠專業(yè)書籍的有關(guān)章節(jié)，獨(dú)自編著了《廢橡膠資源綜合利用》及《廢輪胎回收加工利用》。

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